La nouvelle recherche met en lumière le défi de cultiver des aliments sur une planète réchauffante.
Deux études récentes – l’une historique et l’autre tournée vers l’avant – examinent comment la hausse des températures a fait et pourrait continuer à rendre la production agricole moins efficace, remodelant fondamentalement le système alimentaire mondial alors que les producteurs essaient de s’adapter aux saisons de croissance plus chaudes.
Les résultats illuminent la liaison dans laquelle les agriculteurs et les consommateurs se trouvent. La production agricole est un moteur du changement climatique; On estime qu’il est responsable de quelque part entre un quart et un tiers des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Mais il est également entravé par les changements dans les conditions météorologiques associées au changement climatique. Alors que les producteurs ont du mal à récolter les mêmes quantités de nourriture face aux sécheresses, aux vagues de chaleur et aux ouragans, les acheteurs sont plus susceptibles de faire face aux prix des aliments.
L’étude prospective, publiée le 18 juin dans la nature, analyse l’impact des températures de réchauffement sur la production calorique de la production agricole. Des chercheurs de l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign et de la Stanford Doerr School of Sustainability ont révélé que pour chaque degré supplémentaire Celsius de réchauffement au-dessus de la moyenne 2000-2010, le système alimentaire mondial produira environ 120 calories de moins par personne par jour.
Dans un scénario où la Terre éprouve 3 degrés Celsius de réchauffement d’ici la fin du siècle, c’est l’équivalent de tout le monde sur la planète manquant le petit déjeuner, a déclaré Andrew Hultgren, auteur principal de l’étude.
Hultgren et ses collègues ont compilé un ensemble de données massif sur la production de six cultures de base dans plus de 12 000 régions réparties dans plus de 54 pays. Ils ont ensuite modélisé comment différents scénarios de réchauffement pourraient avoir un impact sur la production des cultures; Ils ont également pris en compte la façon dont les agriculteurs du monde entier s’adaptent à des températures plus élevées. Ce qu’ils ont constaté, c’est que, même avec l’adaptation, le réchauffement climatique est associé à «presque une baisse linéaire de la production calorique», a déclaré Hultgren, qui est également professeur adjoint d’économie agricole et de consommation à l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign.
La mesure de l’adaptation agricole et son impact sur la production étaient importantes, a déclaré Hultgren, car la recherche suppose souvent que les agriculteurs s’adaptent parfaitement au réchauffement climatique ou pas du tout. La réalité est que l’adaptation à tous les défis de la saison de croissance vient à un coût, et les agriculteurs pèsent constamment les avantages commerciaux de la mise en œuvre de nouvelles techniques.
Par exemple, un outil que les producteurs de maïs des États-Unis doivent empêcher les journées chaudes de contrecarrer leur récolte est de planter des cépages qui mûrissent relativement rapidement. “Le maïs est très sensible à la chaleur extrême”, a déclaré Hultgren, “donc une journée très chaude peut en fait être mauvaise pour tout votre rendement de la saison de croissance.”
Mais les cépages à la masse rapide produisent également souvent des rendements plus bas dans l’ensemble, ce qui signifie que ces agriculteurs ne peuvent probablement pas vendre autant de maïs qu’ils auraient dans des conditions météorologiques plus fraîches, a déclaré Hultgren. “Il y a donc littéralement un coût pour éviter cette chaleur extrême”, a-t-il déclaré.
Les villageois sèchent le maïs devant leurs maisons à Qingdao, en Chine.
CostFoto / Nurphoto via Getty Images
Une baisse de l’offre mondiale de cultures entraînera également une augmentation des prix des denrées alimentaires. Mais Hultgren a noté que les impacts de la réduction de la production agricole ne seront pas répartis également. Dans des pays plus riches tels que les États-Unis, par exemple, ceux qui peuvent se permettre des prix des denrées alimentaires plus élevés mangent probablement le coût. Dans les pays pauvres, ces changements pourraient aggraver l’insécurité alimentaire.
De plus, l’augmentation des températures aura un impact inégal sur les producteurs; L’étude a estimé que dans un scénario climatique à réchauffage élevé, les producteurs de maïs aux États-Unis subiront des pertes de 40 à 50% de rendement d’ici la fin du siècle. Sur la base de ces projections, “vous vous demandez si la ceinture de maïs continue d’être la ceinture de maïs”, a déclaré Hultgren. Pendant ce temps, d’autres producteurs régionaux – comme les producteurs de riz en Asie du Sud et en Asie du Sud-Est – verront les rendements se développer au même laps de temps. “Il y a absolument des gagnants et des perdants régionaux dans cet agrégat mondial”, a-t-il déclaré.
L’étude historique, publiée le 20 juin dans Nature Geosciences, examine l’une des façons dont la production agricole contribue au réchauffement climatique: la clairière des terres. Lorsque les agriculteurs veulent cultiver de nouvelles terres cultivées, elles commencent souvent par éliminer les plantes qui y poussent déjà, que ce soit de l’herbe, des arbustes ou des arbres. Lorsque la clairière des terres se produit dans les régions riches en carbone du Sud mondial, comme la forêt amazonienne, elle augmente la déforestation et les émissions de carbone, a déclaré Jessica Till, auteur co-dirigé de l’étude.
«La déforestation dans les zones tropicales est l’un des problèmes les plus urgents et des plus grands domaines de préoccupation», a déclaré Till, chercheur à l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign. (Till et Hultgren n’étaient pas impliqués dans les études de l’autre.) «Plus vous vous effacez de terres, plus vous enlèverez la forêt pour créer des terres cultivées, ce qui aura un effet négatif sur le climat.»
Till et les autres auteurs de l’étude ont examiné cette boucle de rétroaction entre l’agriculture et l’environnement: lorsque la production des cultures devient moins efficace en raison des conditions météorologiques et de la chaleur extrêmes, les agriculteurs doivent acquérir et effacer plus de terres pour stimuler la production. Cette expansion dans les terres cultivées entraîne alors à son tour des émissions de gaz à effet de serre plus élevées, ce qui aggrave le réchauffement et rend la production de cultures encore moins efficace.
Ils ont constaté que, même avec des améliorations de la productivité agricole (en raison d’améliorations technologiques telles que de nouvelles variétés de semences et une application d’engrais de précision), le changement climatique était responsable de 88 millions d’hectares, ou 217 millions d’acres, dans l’expansion des terres cultivées dans le monde – une zone à peu près deux fois la taille de la Californie – entre 1992 et 2020.
Un fermier pulvérise l’eau sur un terrain après des semaines de temps étouffant en Zhumadien, en Chine.
VCG / VCG via des images Getty
Ils ont également déterminé que cette expansion était dirigée par de grands producteurs agricoles, notamment les États-Unis, l’Inde, la Chine, la Russie et le Brésil. Sans surprise, ces pays étaient également les cinq meilleurs émetteurs les plus élevés d’émissions de gaz à effet de serre résultant des expansions du climat dans les terres cultivées.
Tell et Hultgren ont noté que ces changements peuvent également influencer le commerce mondial. Lorsque certaines régions voient une baisse de la productivité agricole, a déclaré que Till, d’autres régions gagneront un avantage concurrentiel sur le marché international des produits agricoles.
Erwan Monier, codirecteur du Climate Adaptation Research Center de l’Université de Californie Davis, a déclaré qu’il n’était pas surpris par les résultats des études et a déclaré qu’ils contribuaient à l’ensemble de la recherche sur les impacts climatiques sur l’agriculture.
Mais il a ajouté que les deux viennent avec des mises en garde. Monier a noté que l’étude de la nature sur la production calorique ne tient pas compte des progrès futurs possibles dans les technologies comme l’édition génétique qui pourraient rendre les cultures beaucoup plus résilientes au changement climatique. Il a déclaré que le document démontre que «afin de vraiment limiter l’impact du climat sur notre capacité à cultiver des aliments, nous allons avoir besoin d’une échelle d’innovation et d’adaptation qui est vraiment substantielle, et cela va être un véritable défi.»
Se référant au document de la nature des géosciences sur la boucle de rétroaction entre l’agriculture et le climat, Monier a déclaré qu’elle ne prenait pas en compte de la façon dont le comportement des agriculteurs pourrait changer en réponse au réchauffement climatique.
“Le fait est que nous avons la capacité de changer ce qui se développe là où”, a déclaré Monier. Aux États-Unis, par exemple, où règnent la production de maïs et de soja, les agriculteurs pourraient choisir de planter différentes cultures s’ils voient les rendements baisser de manière cohérente. Ces producteurs ne «continueront pas à cultiver du maïs avec des rendements très faibles et investiront plus de capitaux et de terres avec des rendements très, très faibles», a déclaré Monier. «Les agriculteurs vont s’éloigner vers quelque chose qui est en fait plus précieux et se développe bien» – et cela, à son tour, pourrait réduire le besoin de dégager plus de terres.
Monier a reconnu que cette dernière étude pourrait apparaître comme assez pessimiste. Mais, a-t-il dit, cela souligne l’importance d’avoir maintenant des conversations difficiles sur la façon de cultiver suffisamment de nourriture pour nourrir la population mondiale à mesure que les températures grimpent.
Afin d’éviter des pertes graves dans la production agricole, a-t-il déclaré, les chercheurs et les institutions du climat doivent travailler main dans la main avec les agriculteurs, les aidant à comprendre les risques du réchauffement climatique et à rechercher de nouvelles façons d’adapter. Ce travail devrait être «de bas en haut», a déclaré Monier, plutôt que de «haut vers le bas». «Nous devons engager les personnes qui vont faire pousser la nourriture.»
Il a ajouté que cela impliquera un travail qui s’étend au-delà de la sphère académique. «Je ne sais pas si la publication dans la nature et la géoscience de la nature est le moyen de vraiment conduire l’adaptation ascendante à l’échelle qui est nécessaire.»
Sur le même sujet
